民用建筑的消防電氣設計研究

鐘澤鋒

摘要：民用建筑物由于人員分布眾多且流動性大一旦發生火災災害勢必引起嚴重的后果。因此民用建筑物在消防設計方面必須嚴格遵守相關的設計準則及規范切實保障人員及財產安全。本文針對當前我國民用建筑的常見的消防電氣設計情況進行分析，對于消防電氣設計以及相應的消防系統設計中存在的問題進行了探討，并就此提出了相關解決辦法，以供同行參考。

關鍵詞：民用建筑;消防;設計

1 消防電氣設計對于民用建筑的重要性

由于我國城市化進程不斷推進，造成了城鎮土地資源的緊張和短缺，這就促使了高層民用建筑有了很好地發展空間，并且有效地緩解了土地資源方面的緊張局面。由此可見，高層建筑還會在以后很長時間內得到更大的發展。高層民用消防電氣設計的是否科學，直接影響到人身財產安全?？茖W合理的設計方案可以有效地避免因火災造成的無謂損失，故此，高層建筑的消防電氣設計具有舉足輕重的意義。

2 民用建筑消防電氣設計

2.1 民用建筑中常見的消防配電方案當前，在建筑中最為常見的消防電氣設計方式有如下四種形式：放射式、樹干式、鏈式、混合式。①放射式配電的主要優點是：如果某一線路發生故障，其他線路不會受到影響。此外，放射式供電方式的設備相對集中，管理方便，有很強的供電可靠性。其缺點是：對于有色金屬的消耗量很大，出線多、開關設備多，無論是前期投資和后期運行費用都相對較高，而且該設計方式較適用于容量大的單臺設備。②樹干式設計的特點是：干線發生故障影響范圍大。如能配有備用干線，并能實現有效切換，就可以很好地提高供電的可靠性。該方式較適合于分布均勻的范圍內。③鏈式設計的特點：該方式和樹干式較為相似，供電可靠性方面比樹干式更低，一旦其中一臺設備發生故障，會直接影響到后面的設備。④混合式設計主要是指放射式與樹干式這兩種配電方式?；旌鲜皆O計屬于我國民用建筑中較常見的設計方式。

2.2 民用建筑中較為常見的設計問題①部分消防設備未采用專用消防電源。尤其是消防控制室與消防泵往往采用的是一般負荷線路作為電源。一旦發生火災，建筑的主要電源被切斷，會直接導致消防設備的癱瘓，其產生的損失將不可衡量。②消防水泵等互為備用的消防設備如在末端集中的兩電源互投，未采用不同設備都要從消防配電室進行放射式供電。有的直接從配電室引出主線，之后，在末端進行并聯。如果發生主線故障，會直接導致互備用的設備都會同時失去電源，無法實現設備的預期工作效果。③不符合規定要求，消防聯動設備的配電采用共用方式。未按規定末端的配電箱設置兩路自動切換裝置。有的雖然設置該裝置，但該裝置的質量較差，可靠性不高。如遇火災，無法保證備用電源及時自動切換，直接造成供電的中斷。更有甚者，裝置采用手動切換方式，火災放生后，需要消防人員到場后，才能進行人工電源的切換。如果發生火災，該裝置會直接造成時間上的延誤，進而造成巨大損失。

2.3 解決建筑消防電氣問題的方案①在建筑內，要實現工作電源與應急電源的獨立性。保證各自電源的系統性。實現了分開供電后都要配有正常的工作電源和應急配電的系統。同時，要確保消防的一類負荷在遇到火災后，及時由應急電源進行持續供電，還要保證系統內的二類負荷實現快速的切換與供電。②供電方式的選擇：對建筑消防電氣設計和安裝時，需要在用電量大或者消防用電設備集中處（消防控制室，消防水泵），從配電室開始就需采用放射式供電，還要保證主用設備與備用設備保持供電線路上的各自獨立。③如果實現消防系統各設備的配電共用，需在末端配電箱設置兩路自動切換裝置，且需安裝高質量電源自動切換裝置。如果必須安裝手動式切換裝置，需將其設置于設備配電箱內。如遇緊急情況，便于消防員第一時間內找到，并及時進行切換。

3 建筑的消防電氣設計存在的問題以及解決方法

3.1建筑的消防電氣線路導線在選擇上缺乏安全依據現行的標準對于相仿配電線路的耐溫與時間限度上規范不明確。這就直接造成了施工單位為了降低成本，增加收益而直接購買普通導線。這大大降低了導線的防火性能，更有甚者直接購買劣質或者假冒產品。

3.2 忽視了消防電氣配線的防火涂料有效期當前，防火漆是對消防配線的主要保護方式，而很多防火涂料的有效期很短，通常只有幾年。我國的相關規范沒有對這方面進行規定。這直接導致了相關部門與廠家對此重視不夠，大大增加了火災發生的危險系數。

3.3 消防電氣線路系統所選用產品不符合相關要求盡管在設計源頭做好規范，仍無法避免少量假冒偽劣的導線或者開關設備的流入。這種未能達到國家規定標準的產品極大的提高了火災產生的風險。根據對上述問題的總結與分析，我們看出根源是相關規范的不健全和不完善。這就需要我們逐步完善相關規范，對于消防配線在耐溫與時間限度等方面提出嚴格規定。同時，民用建筑的投資者必須提高認識，不要因為消防配線的投資相對較小而忽視管理。如因配線引發火災事故，所造成的損失將不可估量。同時還需做好相應線路的日常保養工作。

4 民用建筑的消防電源配置對消防電源要求要進行規范

4.1 較為常用的消防電源①雙電源高壓單母線不分段的供電。雙電源高壓單母線不分段的供電方式。主要采用兩回路高壓電源的同時供電，運行時保證一備一用。采用這種方式可以直接減少中間聯絡柜和一個電壓互感器柜，其優點是：減少了基建投資，直接減小了高壓配電室的建筑面積。缺點是：該方式需要兩路都保證100% 的負荷用電，如母線發生故障，會直接造成整個系統停電。因其供電的可靠性較低，通常不建議在民用建筑內使用。②雙電源高壓單母線的分段供電。雙電源高壓單母線的供電方式同樣采用兩回路高壓電源的同時供電，做到相互間的備用。優點是：該方式供電可靠性高，易于實現消防用電設備兩個電源在最末一級切換的規定。這種接線方式是目前較為常用的方式。③此外還有三電源高壓單母線分段供電，因該方式使用較少，不做過多闡述。

4.2 民用建筑配置柴油發電機組消防設備供電應按《供配電系統設計規范》—G B 50052-95 的具體要求進行設計。在該規范中，一級負荷特別是重要負荷的規定未涉及到消防負荷。只是規定系統需保證兩個電源?！案咭帯泵鞔_規定一類高層建筑消防用電需符合一級負荷供電要求。并且保證在最末級配電箱位置設自動切換裝置，這樣才能很好地保證消防設施的供電可靠性。目前，通常在民用建筑消防負荷中，都未能配置柴油發電機組。實際工作中，通常直接從電網引接兩路10KV 進線電源供電，其本質并不是兩個電源供電。停電可能是系統內部或者電網故障造成的，由于電網在主網電壓上實現的是并網形式，所以取回幾路電源，其本質都不是兩路電源。如果實現上述目的有非常大的難度。這就凸顯出柴油發電機組的優勢。由于其投資小，使用靈活等特性，民用建筑消防電氣設計宜采用該方式。

5 民用建筑消防系統設計的主要內容

5.1 民用建筑中火災報警探測器的設計火災報警系統中的探測設備主要是探測器。探測器的主要工作原理是將民用建筑物內所有范圍內的火災信號通過網絡快速報警控制器，進而馬上發射出報警信號。當前，感溫探測器、感煙探測器、感光探測器與可燃氣體探測器是當前最為常見的幾類探測裝置。此外在選型與布設上，還需依據建筑物的實際高度、環境濕度以及其他具體情況進行有目的的選擇。在設計工作中需注意如下方面。①要保證火災報警探測器和控制器同屬一個生產廠家。②在產品選擇上還要首選質量過硬的廠家，確保產品有質量保證和產品的后續服務。這樣才能保證產品在使用上的穩定性。③智能的探測器是當前在消防電氣設計中較為常見的。該探測器可隨時依據環境進行自我調整，可有效地保證自身的靈敏程度。同時，該探測器的工作情況能實時在計算機上得到顯示。

5.2 火災報警控制器的設計火災報警控制器可以為探測器直接提供電源，同時及時接受探測器所傳遞出的傳遞信號。此后，把處理器部分的有效計算結果進行轉化和輸出。當前，我國采用的報警器有：總線制與模擬量輸入的報警控制器為主。這樣的報警器具有施工布線方便簡潔、內部結構可實現模塊化，以及能夠進行故障的自我診斷，并能實現智能報警的目的。相關的控制器在設計工作中需注意如下方面：①由于自動報警系統比較復雜，其涉及到的探測器、報警按鈕與聯動裝置以及報警顯示裝置的編碼紛繁復雜。在進行設計工作中，需要依據實際情況靈活配置。②要科學的研究定位，在一發火災部位設置探測器。這樣一旦發生火災，智能報警系統就可以及時診斷，確定火災發生點，并能同步顯示與值班室顯示屏，便于工作人員及時查看定位。③電源是控制器運行的能源，穩定的供電電源必不可少。同時還必須備有電源模塊。一旦發生斷電現象，方便備用電源馬上進行工作，可以有效地避免缺電造成的對火災監控不利的弊端。④控制器需要做到及時有效地對所有探測器進行控制。這就要求相應的編程要涉及到所有探測器，并做好對岸測點之間的相互邏輯控制。相應的程序編寫完畢后，要做好使用前的調試工作，根據結果進行使用前的必要調整如果需要，可以進行相應的火災模擬，這樣可以很好地鑒定其是否具有很好地實用性。

5.3 民用建筑火災報警聯動系統方面的設計在整個火災報警系統當中，還包括對應的聯動執行機構方面的設計。還需考慮到如下部位和系統：防火門與排煙閥以及送風閥。電梯與空調的排煙風機。消火栓系統和自動噴水系統以及干粉滅火等相應系統。

報警系統中的聯動裝置在設計時工作開戰時，要考慮到如下幾個方面：①火災發生后需要有充足的水源，這就需要設置兩臺消防水泵，并做到護

衛備用。此外還需有獨立的電源供電，這是實現電源質量的重要保證。②為了實現消防按鈕連接線在意外情況下還能實現消防泵的正常使用，還需更多的利用其常開的觸點來有效提高相應線路的可靠性。③高層建筑出現火災后，如果實現人員的及時疏散，必須做好相應的防火門的啟閉。這就需要聯動系統采用二次控制，及時經過相應模塊將防火卷簾進行快速自動下落，消防監控室要及時掌握相關控制型號。

5.4 民用建筑的火災自動報警系統民用建筑自動火災報警系統要做到顯示火災探測器、消防按鈕、手動報警按鈕、水流指示器、濕式報警閥、安全信號閥等等相關設備的火災報警以及故障報警。還要及時顯示重點保護部位以及疏散通道、消防設備等的所在位置。實時顯示系統電源的供電狀態。要在相應部位（商鋪、疏散通道、住宅門廳、前室公共區域、風機房、電氣豎井、電梯機房、物管用房和其他設備用房）設置感煙探測器。要在地下車庫部位設置感溫式探測器。在相應部位（變配電所、以及柴油發電機房這些氣體滅火場所、用于疏散的防火卷簾門兩側）設感溫與感煙探測器。在商業廚房內需要設置可燃氣體探測器。同時，以上所述區域范圍內還需根據要求配備手動的火災報警按鈕和消火栓的人工按鈕。

結束語

總之，高層建筑是以后城市發展的主要方向。各種更為高大的建筑逐漸聳立于各個城市。這就不斷給高層的消防電氣、供配電等方面設計提出更多有待解決的問題。但伴隨著科學技術的快速發展以及計算機技術的發展。必將實現消防供配電設計的智能化發展方向。并且系統的發展方向也是朝著智能、模塊與結構三個方向不斷發展。所有這些技術上的進步都為人們提供了更多的生命財產方面的安全保障。

參考文獻：

[1]黃白蓉.民用建筑消防電氣設計的幾個關鍵問題[J].消防技術與產品信息，2008（02）.

[2]國家規范.民用建筑電氣設計規范（條文說明）JG J/T16-92.

[3]國家規范.高層民用建筑設計防火規范（G B 50045-95）.北京：中國計劃出版社，2001.